摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車的保有量得到大幅提升。然而，汽車使用數(shù)量的激增導(dǎo)致尾氣排放大大增加，對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。因此，為了保護(hù)環(huán)境，許多新型環(huán)保汽車的設(shè)計(jì)正積極推廣，電動(dòng)汽車便是其中之一。電動(dòng)汽車通過充電樁獲得電力，提高充電樁的充電性能，從而為電動(dòng)汽車的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也提供了便捷的充電服務(wù)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；充電樁；充電管理；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

新能源汽車研發(fā)和應(yīng)用的推進(jìn)，在一定程度上削減了化石能源的使用，有利于落實(shí)和推進(jìn)節(jié)能減排，有效控制了環(huán)境污染的慘烈，如今新能源汽車蓬勃發(fā)展，有效緩解了大氣污染問題。但由于電動(dòng)汽車行業(yè)還不成熟、充電樁接口問題、市場(chǎng)質(zhì)量參差不齊等問題，國家也對(duì)電動(dòng)自充電樁的設(shè)計(jì)實(shí)施規(guī)范。為了有效實(shí)現(xiàn)充電樁的效益，設(shè)計(jì)人員從充電樁的基本功能入手，創(chuàng)新充電樁充電管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不斷提高其安全性和實(shí)用性。

1電動(dòng)汽車充電樁主要分類

首先交流充電,交流充電是為電機(jī)提供220V或380V交流充電服務(wù)。交流充電方式可在公共停車場(chǎng)為公交提供充電服務(wù)，也可以用于小型電動(dòng)汽車。其次，直流充電。與電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的地面維護(hù)不同，大型電動(dòng)汽車可以在不使用電池的情況下快速完成充電并開車，相比之下，無需使用蓄電池存儲(chǔ)電量。第三，直接更換電池方式。將電池更換充電方式，提升充電安全性。通常用于有兩組蓄電池的電動(dòng)汽車，其中一組蓄電池供車輛驅(qū)動(dòng)，另一組電池則可取出進(jìn)行充電，以實(shí)現(xiàn)電池更迭，保證車輛順暢運(yùn)轉(zhuǎn)和電池持續(xù)供能。非接觸式充電方式，利用感應(yīng)器件實(shí)現(xiàn)汽車非接觸式充電，車輛和充電設(shè)備無需接觸即可完成充電。這種方式可滿足行駛中車輛的隨時(shí)充電需求，而不會(huì)受限于充電樁數(shù)量。但是，該方式對(duì)技術(shù)要求較高，充電速度和質(zhì)量均難以保證，限制了其推廣應(yīng)用。

2電動(dòng)汽車充電樁的充電特征分析

在電動(dòng)汽車充電樁充電特性分析過程中，需要結(jié)合快充和慢充兩種分析方法。第一種是快充車，充電速度調(diào)整為大于或等于3C，電池容量可在100kWh范圍內(nèi)操縱，車身上有兩個(gè)直流充電孔，可同時(shí)用電槍充電。考慮到汽車快速充氣電池容量相對(duì)較小，車輛運(yùn)營時(shí)單位一次性用電量較高，需要確保車輛很好地適應(yīng)起動(dòng)和換班間隙，確保合理充電。考慮到電池容量大，有必要在運(yùn)行過程中分析往返行程中如果將耗電量控制在范圍內(nèi)，并在每次發(fā)車間隔快速填充。為滿足慢充車的充電需求，確保每天至少充電2-3次。當(dāng)然，在慢充車中，有一種特殊的“快速填充"技術(shù)模式，允許在發(fā)車換班間隔進(jìn)行快速充電。在這一過程中，充電樁的選擇是根據(jù)電動(dòng)汽車的實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行的，以避免深沖深放電對(duì)電池壽命產(chǎn)生不利影響。特別是當(dāng)電動(dòng)汽車的剩余功率小于30%時(shí)，這時(shí)進(jìn)行充電，補(bǔ)充到80%以上。在電動(dòng)汽車方面，由于BMS系統(tǒng)為電池提供了有效的保護(hù)，因此有必要積極限制充電樁電池的輸入功率，合理確定其快速充電時(shí)間。

3電動(dòng)汽車充電樁充電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

首先，在進(jìn)行電動(dòng)汽車充電管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，只有加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)，才能確保電動(dòng)汽車的充電管理系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中安全可靠。其次，開放性設(shè)計(jì)原則的運(yùn)用非常關(guān)鍵。由于使用電動(dòng)汽車的用戶來自不同文化和知識(shí)背景，因此增強(qiáng)該管理系統(tǒng)的開放性原則設(shè)計(jì)。在進(jìn)行開放性原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)該注意系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)。，發(fā)展性原則。關(guān)于電動(dòng)汽車充電樁運(yùn)營管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，在技術(shù)架構(gòu)方面，應(yīng)加強(qiáng)發(fā)展性視角。需注重系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，采用多層邏輯處理層體系，劃分表現(xiàn)層、控制層、數(shù)據(jù)操作層及服務(wù)層。同時(shí)，應(yīng)關(guān)注技術(shù)應(yīng)用，提升設(shè)計(jì)水平。

4電動(dòng)汽車充電樁充電管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4.1軟件設(shè)計(jì)

在儲(chǔ)能電動(dòng)汽車充電樁的綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，選擇DSP芯片作為控制核心，負(fù)責(zé)掌控整個(gè)系統(tǒng)。在實(shí)際設(shè)計(jì)充電系統(tǒng)時(shí)，首要任務(wù)是對(duì)充電流程進(jìn)行管理以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為電動(dòng)汽車提供便捷的充電服務(wù)。在存儲(chǔ)器檢驗(yàn)維修過程中，可獲取相關(guān)檢驗(yàn)信息。電動(dòng)汽車充電樁管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)還應(yīng)著重于合理設(shè)計(jì)程序框圖，以實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，把握系統(tǒng)運(yùn)行情況。

5加強(qiáng)電動(dòng)汽車充電樁規(guī)劃設(shè)計(jì)

5.1科學(xué)選擇充電樁站點(diǎn)

首先，充電樁的豎立配合城市道路、排水、消防等基礎(chǔ)設(shè)施。舉例來說，在興建充電樁時(shí)，應(yīng)充分考慮環(huán)境保護(hù)和防火安全，以及與樓宇的合理防火距離。同時(shí)，應(yīng)保證充電樁部位不受爆炸、劇烈振動(dòng)和高溫的危害。其次，充電樁應(yīng)放置在遠(yuǎn)離廁所、洗手間和容易積水的地方。綜上所述，充電樁的放置科學(xué)合理，才能滿足電動(dòng)汽車的充電需求。因此，填料樁通常放置在住宅區(qū)、企業(yè)、公眾停車場(chǎng)等。

5.2 明確設(shè)計(jì)要點(diǎn)

大多數(shù)充電樁在使用時(shí)進(jìn)行高負(fù)荷并不斷工作。充電樁設(shè)計(jì)應(yīng)注意穩(wěn)定性和可靠性，以保證充填效率和質(zhì)量。在充電樁設(shè)備方面，可以采用適應(yīng)性更強(qiáng)的模塊化結(jié)構(gòu)來應(yīng)對(duì)雷擊、防靜電干擾、電磁干擾和過電壓?？刹捎缅冧\鋼為材料，均勻地在表面涂上保護(hù)層，減少雨水的腐蝕作用。在設(shè)計(jì)充電樁時(shí)考慮到防靜電的需要，主要是采用雙向瞬態(tài)模式抑制二極管接地。此外，內(nèi)部控制面板應(yīng)提供觸摸屏、無線模塊、電能測(cè)量和整個(gè)控制模塊的wan全連接?？刂颇K可以實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁的操作，以確保其足夠可靠和安全使用。

5.3 建立統(tǒng)一規(guī)劃的充電體系

在制訂綜合資助計(jì)劃時(shí)，在電力系統(tǒng)的編碼標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)與付款之間的聯(lián)系、系統(tǒng)覆蓋率高、信息量高和系統(tǒng)運(yùn)作效率高等范疇進(jìn)行高水平的綜合規(guī)劃。在電力汽車充電站的具體建設(shè)中，針對(duì)新時(shí)代發(fā)展的具體需要，結(jié)合業(yè)務(wù)發(fā)展模式，在具體建設(shè)中引入“PPP"管理模式。運(yùn)營、建設(shè)并逐步完善相關(guān)綜合關(guān)稅制度，促進(jìn)社會(huì)資本更多參與。在有關(guān)系統(tǒng)的發(fā)展過程中，政府應(yīng)發(fā)揮適當(dāng)?shù)念I(lǐng)導(dǎo)作用，讓所有充電樁制造業(yè)參與具體的發(fā)展過程。

6安科瑞充電樁收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)

6.1概述

AcrelCloud-9000安科瑞充電柱收費(fèi)運(yùn)營云平臺(tái)系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)接入系統(tǒng)的電動(dòng)電動(dòng)自行車充電站以及各個(gè)充電整法行不間斷地?cái)?shù)據(jù)采集和監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控充電樁運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行充電服務(wù)、支付管理，交易結(jié)算，資要管理、電能管理，明細(xì)查詢等。同時(shí)對(duì)充電機(jī)過溫保護(hù)、漏電、充電機(jī)輸入/輸出過壓，欠壓，絕緣低各類故障進(jìn)行預(yù)警；充電樁支持以太網(wǎng)、4G或WIFI等方式接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶通過微信、支付寶，云閃付掃碼充電。

6.2應(yīng)用場(chǎng)所

適用于民用建筑、一般工業(yè)建筑、居住小區(qū)、實(shí)業(yè)單位、商業(yè)綜合體、學(xué)校、園區(qū)等充電樁模式的充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)。

6.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

6.4安科瑞充電樁云平臺(tái)系統(tǒng)功能

智能化大屏；實(shí)時(shí)監(jiān)控；交易管理；統(tǒng)計(jì)分析；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理；運(yùn)維APP；充電小程序

6.5系統(tǒng)硬件配置

7結(jié)語

總之，隨著電動(dòng)汽車的普及，充電樁問題日益突出。為了解決這個(gè)問題，需要加大對(duì)智能充電樁的研發(fā)力度，使充電過程更加直觀且提高用戶體驗(yàn)，從而為推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。即使產(chǎn)品再wan美，也難免存在缺陷，因此需要不斷推陳出新，以促進(jìn)電動(dòng)汽車行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

王斌，李航.電動(dòng)汽車直流充電樁自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J].電子世界，2019（17）：126-127+130.

劉曉麗，宋天斌，劉衛(wèi)新，李敏，梁軼峰.一種電動(dòng)汽車充電樁儲(chǔ)能式移動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)的研制[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2019（09）：88-93.

貝鈺垠.電動(dòng)汽車充電樁電氣設(shè)計(jì)[J].電子世界，2019（12）：192-193.

電動(dòng)汽車充電樁充電管理系統(tǒng)設(shè)計(jì).張衛(wèi)東

安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版.